DE69117096T3 - Process and device for producing clinker from mineral raw materials - Google Patents
Process and device for producing clinker from mineral raw materialsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Klinker aus mineralischen Rohmaterialien, z. B. Zementklinker, umfassend im wesentlichen die Beseitigung von Fluoriden, Schwefel und Alkalien (Kalium, Natrium) in einer Ofenanlage, in der die Rohmaterialien vorgewärmt, ggf. vorkalziniert und dann gebrannt und zu Klinker im eigentlichen Ofen gesintert werden, und während dieses Prozesses ist es erwünscht, den Anteil schädlicher Verbindungen, wie Chloriden und Alkalien im hergestellten Produkt zu reduzieren oder den Anteil solcher Verbindungen, die in der Anlage umlaufen und dadurch Prozeßnachteile verursachen, zu reduzieren.The present invention relates to a method and an apparatus for producing clinker from mineral raw materials, e.g. cement clinker, comprising essentially the removal of fluorides, sulphur and alkalis (potassium, sodium) in a kiln plant in which the raw materials are preheated, possibly precalcined and then fired and sintered to clinker in the actual kiln, and during this process it is desirable to reduce the proportion of harmful compounds such as chlorides and alkalis in the product produced or to reduce the proportion of such compounds which circulate in the plant and thereby cause process disadvantages.
Das US-Patent No. 3,365,521 offenbart z. B. eine Ofenanlage für die Herstellung von Klinker, die aus einem Drehofen mit einer mehrstufigen Suspensions- Vorwärmeinrichtung des Zyklontyps und einer vor dem Ofen angeschlossenen Vorkalzinierungsstufe besteht, um CO&sub2; aus dem behandelten Rohmaterialien zu entfernen, wobei eine Kühlstufe nach dem Ofen angeschlossen ist, um das behandelte Produkt zu kühlen. Die Rohmaterialien werden im Gegenstrom in der Suspensions- Vorwärmeinrichtung durch die heißen Rauchgase des Ofens und/oder der Vorkalzinierungsstufe vorgewärmt, wobei die Rauchgase dadurch durch Wärmeaustausch mit den Rohmaterialien gekühlt werden, bevor die Gase zu einem Rauchgasfilter geleitet werden, bevor sie an die Atmosphäre abgegeben werden.For example, US Patent No. 3,365,521 discloses a kiln plant for the production of clinker, which consists of a rotary kiln with a multi-stage cyclone-type suspension preheater and a precalcination stage connected upstream of the kiln to remove CO2 from the treated raw materials, with a cooling stage connected downstream of the kiln to cool the treated product. The raw materials are preheated in countercurrent in the suspension preheater by the hot flue gases from the kiln and/or the precalcination stage, the flue gases thereby being cooled by heat exchange with the raw materials, before the gases are passed to a flue gas filter before being released to the atmosphere.
Im allgemeinen enthalten die verwendeten Materialien schwankende, jedoch häufig sehr beträchtliche Mengen leicht verdampfbarer Verbindungen, wie Chlor, Schwefel, Kalium und Natrium, die für das eigentliche Produkt und den Herstellungsprozeß schädlich sind. In einer üblichen Ofenanlage des o. e. Typs werden solche Verbindungen, selbst, wenn ein Hauptteil davon aus dem Klinker während des Sinterungsprozesses verdampft, bei der Kondensation während des Durchgangs der Rauchgase nach oben bis zur Vorwärmeinrichtung oder der Vorkalzinierungsstufe wiedergewonnen und dann zusammen mit den zugesetzten Rohmaterialien zum Ofen zurückgeleitet. Somit nimmt der Chlorid- und Alkalianteil während des Herstellungsprozesses zu, bis ein kritischer Wert der ausgefällten Verbindungen erreicht wird, was zu der Gefahr führt, daß diese Verbindungen sich als Blockierungen und Beläge in den Steigrohren, den Ausfällzyklonen und der Rauchkammer des Ofens ablagern.In general, the materials used contain varying but often very significant amounts of readily evaporable compounds such as chlorine, sulphur, potassium and sodium, which are detrimental to the actual product and the manufacturing process. In a conventional kiln plant of the above type, even if a major part of such compounds evaporates from the clinker during the sintering process, they are removed by condensation during the passage of the flue gases upwards to the preheating device or the precalcining stage. recovered and then returned to the furnace together with the added raw materials. Thus, the chloride and alkali content increases during the manufacturing process until a critical value of precipitated compounds is reached, which leads to the risk of these compounds being deposited as blockages and deposits in the risers, precipitation cyclones and smoke chamber of the furnace.
Wie ebenfalls in der zuvor erwähnten US-Patentbeschreibung offenbart ist, kann die Anlage mit einem Bypass versehen sein, um den zuvor erwähnten Nachteilen entgegenzuwirken, so daß ein Teil der Ofenrauchgase von der Vorwärmeinrichtung und der Vorkalzinierungsstufe abgeleitet wird und in ein gesondertes Filter gelangt. Ein Bypass für 5-10% der Rauchgase ist normalerweise ausreichend, um den Anteil von Chlorverbindungen oder Chloriden im Rauchgas zu verringern, während eine Verringerung der restlichen Teile flüchtiger Komponenten (z. B. Schwefel, Kalium, Natrium) einen Bypass für 30-60% der Rauchgasmenge erfordert. Der Bypass gem. dieser Patentbeschreibung beseitigt Chlorid aus dem Ofensystem durch Abschrecken oder Kühlen des im Bypass geführten Rauchgases mit Luft, so daß die Chloride zur Kondensation und danach zum Ausfällen zusammen mit dem Materialstaub, der im Rauchgas enthalten ist, in einem gesonderten Bypassfilter veranlaßt und dann aus dem Prozeß entfernt werden. Die Methode gem. der US-Patentbeschreibung hat jedoch den Nachteil, daß solch eine Anlage zwei Filter erfordert, das Hauptfilter und das Bypass-Filter, und daß der im Bypass-Filter ausgefällte Materialstaub vollständig aus dem Prozeß zusammen mit den schädlichen, nicht kondensierten Chloriden entfernt werden muß, ohne die Wiederverwendung des Materialstaubs im Prozeß in wirtschaftlicher Weise zu ermöglichen, und dadurch die Betriebswirtschaftlichkeit der Anlage zu verbessern.As also disclosed in the aforementioned US patent specification, the system may be provided with a bypass to counteract the aforementioned disadvantages so that a portion of the furnace flue gases is diverted from the preheating device and the precalcination stage and passes into a separate filter. A bypass for 5-10% of the flue gases is normally sufficient to reduce the proportion of chlorine compounds or chlorides in the flue gas, while a reduction of the remaining portions of volatile components (e.g. sulfur, potassium, sodium) requires a bypass for 30-60% of the flue gas volume. The bypass according to this patent specification removes chloride from the furnace system by quenching or cooling the flue gas conducted in the bypass with air so that the chlorides are caused to condense and then precipitate together with the material dust contained in the flue gas in a separate bypass filter and then removed from the process. The method according to the US patent description has, however, the disadvantage that such a plant requires two filters, the main filter and the bypass filter, and that the material dust precipitated in the bypass filter must be completely removed from the process together with the harmful, uncondensed chlorides, without enabling the material dust to be reused in the process in an economical manner and thereby improving the operating efficiency of the plant.
Die GB-PS No. 1,319,180 offenbart eine Ofenanlage mit einem Bypass ohne ein gesondertes Bypassfilter, bei der das im Bypass geführte Gas direkt in das Primärfilter gefordert und darin zusammen mit dem staubbeladenen Rauchgas aus der Vorwärmeinrichtung gereinigt wird. Der Bypass enthält eine Zyklon-Ausfällstufe zum Ausfällen großer Materialpartikel mit unwesentlichem Chlorid- und Alkalianteil zur Wiederverwendung im Prozeß, während der gesamte Materialstaub, der im Hauptfilter ausgefällt wird, aus dem Prozeß infolge seiner Anteile von Chloriden und Alkalien abgeleitet werden muß, deren schädliche Wirkungen dessen Wiederverwendung verhindern. Somit wird der Vorteil der Verwendung nur eines einzigen Filters in diesem Typ von Anlage durch den Nachteil kompensiert, daß der gesamte, im Hauptfilter aus dem Prozeß ausgefällte Staub vollständig beseitigt werden muß.GB-PS No. 1,319,180 discloses a furnace system with a bypass without a separate bypass filter, in which the gas guided in the bypass is fed directly into the primary filter and cleaned there together with the dust-laden flue gas from the preheating device. The bypass contains a cyclone precipitation stage for the precipitation of large material particles with insignificant chloride and alkali content for reuse in the process, while all the material dust that is main filter must be removed from the process due to its content of chlorides and alkalis, the harmful effects of which prevent its reuse. Thus, the advantage of using only one filter in this type of plant is offset by the disadvantage that all the dust precipitated from the process in the main filter must be completely eliminated.
Die dänische Patentanmeldung No. 2483/86 (entspr. der EP-Anmeldung No. 0 209 961) offenbart eine Bypass-Installation in einer Ofenanlage ebenfalls mit nur einem einzigen Filter, jedoch ist dieser Bypass auf die Behandlung nur von Rauchgas aus dem Klinkerbrennvorgang begrenzt, das einen relativ unwesentlichen Anteil zusätzlichen Chlorids (0,015 bis 0,1 Gew.-%) hat.Danish patent application No. 2483/86 (corresponding to EP application No. 0 209 961) discloses a bypass installation in a kiln plant also with only a single filter, but this bypass is limited to the treatment of flue gas from the clinker burning process only, which has a relatively insignificant amount of additional chloride (0.015 to 0.1 wt.%).
Die Beschreibungen der US-Patente No. 3,212,764 und 3,288,450 offenbaren Beispiele von Ofenanlagen, die mit einem Bypass für einen Teil des Rauchgases versehen sind, wobei der Bypass einen Ausfällzyklon zum Ausfällen von Alkalien aus dem Rauchgas enthält, und der Filterstaub aus dem Filter der Ofenanlage zum Ausfällzyklon des Bypasses als Kühlmittel geleitet wird, so daß die Alkalidämpfe in diesem Zyklon zur Kondensation aus den Staubpartikeln veranlaßt werden, die danach ausgefällt und aus dem Prozeß vollkommen ausgeschieden werden. Das Verfahren gem. diesen Patentbeschreibungen erfordert die Kondensation der Alkalien aus den Staubpartikeln bei einer Temperatur von 500-700ºC, wobei die Kühlung, die mittels des umgewälzten Filterstaubes oder durch Zufügen anderen, feinkörnigen Materials erreicht wird, relativ unwesentlich ist. Somit erweist es sich in der Praxis als schwierig, eine ausreichende Querschnittsgröße des Ausfällzyklons durch diese Methode zu erreichen, um eine effektive Alkalireinigung des Rauchs sicherzustellen. Ein ähnliches Verfahren, bei dem identische Probleme auftreten, ist in der DE 32 15 793 A1 beschrieben. Das in dieser Schrift beschriebene Verfahren umfaßt einen Schritt, bei dem Wasser in einen Reaktor eingespritzt wird, um Schwefelbindungsreaktionen zu fördern.The specifications of US Patent Nos. 3,212,764 and 3,288,450 disclose examples of furnaces provided with a bypass for a portion of the flue gas, the bypass containing a precipitation cyclone for precipitating alkalis from the flue gas, and the filter dust from the filter of the furnace is passed to the precipitation cyclone of the bypass as a cooling medium, so that the alkali vapors in this cyclone are caused to condense from the dust particles, which are then precipitated and completely eliminated from the process. The process according to these patent specifications requires the condensation of the alkalis from the dust particles at a temperature of 500-700°C, the cooling, which is achieved by means of the circulating filter dust or by adding other fine-grained material, being relatively insignificant. In practice, it is therefore difficult to achieve a sufficient cross-sectional size of the precipitation cyclone using this method to ensure effective alkali cleaning of the smoke. A similar process, in which identical problems occur, is described in DE 32 15 793 A1. The process described in this document includes a step in which water is injected into a reactor to promote sulfur binding reactions.
Die französische Patentschrift No. 2,127,665 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Klinker, bei einem Teil des Rauchgases im Bypass geführt und im heißen Zustand in einen Reaktorbehälter befördert wird, indem feine Wassertropfen im Behälter von oben versprüht werden. Bei diesem Prozeß besteht die Absicht, Chlorid- und Alkalidampf auf der Oberfläche der Wassertropen auszufällen und Partikel zu bilden, die auf den Boden des Behälters fallen, von wo sie gesammelt werden können, während das gereinigte Gas zusammen mit dem verdampften Wasser zum Primärgas- Reinigungsfilter transportiert wird. Praktische Experimente haben gezeigt, daß dieser Prozeß nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Der Wirkungsgrad hinsichtlich der Beseitigung von Chlorid und Alkali aus dem Gas ist zu niedrig, was vermutlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der Oberflächenbereich der Wassertropfen für diesen Zweck nicht ausreicht. Außerdem ist das vom Boden des Reaktors aufgesammelte Produkt voluminös und enthält ein Chlorid- und Alkaligemisch zusammen mit Wasser und Ofenbeschickungsmaterial. Die Beseitigung und Entsorgung dieses Produkts verursacht erhebliche Kosten.French Patent Specification No. 2,127,665 discloses a process for producing clinker in which part of the flue gas is bypassed and conveyed in a hot state into a reactor vessel by spraying fine water droplets into the vessel from above. The intention of this process is to precipitate chloride and alkali vapor on the surface of the water droplets and form particles that fall to the bottom of the vessel from where they can be collected. while the purified gas is transported together with the evaporated water to the primary gas purification filter. Practical experiments have shown that this process does not give satisfactory results. The efficiency of removing chloride and alkali from the gas is too low, which is probably due to the fact that the surface area of the water drops is insufficient for this purpose. In addition, the product collected from the bottom of the reactor is voluminous and contains a chloride and alkali mixture together with water and furnace feed material. The removal and disposal of this product entails considerable costs.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur verbesserten Behandlung von im Bypass geführtem Rauchgas aus einer Ofenanlage zu schaffen, um die o. e. Nachteile zu beseitigen, und die es ermöglichen, ausgefällten Staub aus dem Hauptfilter des Ofens sowie aus der Behandlung des Bypass-Rauchgases wieder zu verwenden.The invention is therefore based on the object of creating a method and a device for the improved treatment of bypassed flue gas from a furnace system in order to eliminate the above-mentioned disadvantages and which make it possible to reuse precipitated dust from the main filter of the furnace and from the treatment of the bypass flue gas.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren des im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Typs gelöst, das durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale charakterisiert ist.This object is achieved by a method of the type described in the preamble of claim 1, which is characterized by the features specified in the characterizing part of the claim.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben. Außerdem wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in der im Anspruch 6 angegebenen Vorrichtung gelöst.A particularly preferred embodiment of the method is specified in claim 2. Furthermore, the object is achieved by a device for carrying out the method in the device specified in claim 6.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere darin von Vorteil, daß das im Bypass geführte Rauchgas während seiner Behandlung in einem Bypass-Reaktor, z. B. des Gassuspensions-Absorptionstyps befeuchtet wird, so daß es durch eine große Menge befeuchteter Artikel und unter Ausnutzung dieser Partikel ermöglicht wird, um Chloride und Alkalien zu veranlassen, sich auf diesen Partikeln abzulagern und zusammen mit diesen durch den Reaktor transportiert zu werden, wobei die Alkalien und die Salze so auf den Oberflächen der feuchten Partikel gelöst und dann durch die Verdampfung des Wassers im Reaktor bei einer Reaktortemperatur von über 150ºC veranlaßt werden, als Salz- oder Staubpartikel im Reaktorrauchgas auszufallen. Die Partikel werden dann aus dem Rauchgas im nachfolgenden Separator ausgefällt, um die Gefahr von Ablagerungen und damit Blockierungen oder Belägen auf benachbarten Anlagenteilen zu verringern.The present invention is particularly advantageous in that the bypassed flue gas is humidified during its treatment in a bypass reactor, e.g. of the gas suspension absorption type, so that it is possible, through a large amount of humidified articles and by utilizing these particles, to cause chlorides and alkalis to deposit on these particles and to be transported together with them through the reactor, the alkalis and salts thus being dissolved on the surfaces of the moist particles and then caused to precipitate as salt or dust particles in the reactor flue gas by the evaporation of the water in the reactor at a reactor temperature of over 150°C. The particles are then precipitated from the flue gas in the subsequent separator in order to reduce the risk of deposits and thus blockages or deposits on adjacent plant components.
Der vom Bypassreaktor ausgefällte Materialstaub kann dann vor der Abgabe aus dem Prozeß umgewältzt werden. 90-95% der Chloride und Alkalien, die in dem im Bypass geführten Rauchgas enthalten sind, werden im Bypass ausgefällt, wobei das im Bypass geführte Rauchgas, das dann dem Primärfilter der Anlage zugeführt wird, somit nahezu vollkommen von schädlichen Verbindungen gereinigt ist, was es ermöglicht, im Ofensystem den gesamten, im Hauptfilter ausgefällten Materialstaub wiederzuverwenden, wobei der Staub einer Vorheizstufe in bekannter Weise zusammen mit zugegebenen Rohmaterialien zugesetzt wird. Außerdem kann die Filterinstallation einer Ofenanlage, die einen wesentlichen Teil der Gesamtanlageninvestitionen bilden, aufgrund der derzeitigen Rauchgasreinigungsvorschriften und Betriebs- und Steuerapparatur auf ein einziges Filter, nämlich das Hauptfilter reduziert werden.The material dust precipitated by the bypass reactor can then be recirculated before being discharged from the process. 90-95% of the chlorides and alkalis contained in the flue gas passing through the bypass are precipitated in the bypass, whereby the flue gas passing through the bypass, which is then fed to the plant's primary filter, is thus almost completely purified of harmful compounds, which makes it possible to reuse in the furnace system all the material dust precipitated in the main filter, the dust being added to a preheating stage in a known manner together with added raw materials. In addition, the filter installation of a furnace plant, which forms a significant part of the overall plant investment, can be reduced to a single filter, namely the main filter, due to the current flue gas cleaning regulations and operating and control equipment.
Der unvermeidbar größere Gesamtkalorienverbrauch der Anlage bei Verwendung eines Bypass gem. der Erfindung wird teilweise durch ein günstiges Endprodukt infolge dessen besserer Qualität (geringer Alkalianteil), und teilweise durch die Reduzierung der Gefahr von Anlagenstops infolge von Blockierungen freiliegender Teile der Anlage ausgeglichen.The unavoidably higher total calorie consumption of the system when using a bypass according to the invention is partly offset by a cheaper end product due to its better quality (low alkali content), and partly by the reduction in the risk of system stoppages due to blockages of exposed parts of the system.
Die Erfindung wird detaillierter nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die schematisch und ohne Einschränkung ein Beispiel einer Drehofenanlage zeigt, die eine Vorkalzinierungsstufe hat und mit einer Bypass-Installation gem. der Erfindung ausgestattet ist.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows schematically and without limitation an example of a rotary kiln plant having a precalcination stage and equipped with a bypass installation according to the invention.
Rohmaterialien werden der Anlage bei 9 zugeführt, im Gegenstrom durch Rauchgas aus einem Drehofen 1 in einer Zyklon-Vorwärmstufe vorgewärmt, die aus Zyklonen 6, 7 und 8 und zugehörigen Steigrohren 15, 16 und 17 und Materialleitungen 12, 13 und 14 besteht, in einer Suspensions-Vorkalzinierungsstufe 4 vorkalziniert, aus denen Rauchgas in einem Zyklonseparator 5 ausgefällt und die zum Ofen 1 als vorgewärmtes und vorkalziniertes Rohmaterial über eine Leitung 11 geleitet werden. Verbrennungsluft wird der Vorkalzinierungsstufe 4 teilweise als Ofenrauchgas über ein Ofensteigrohr 2, und teilweise als verbrauchte Kühlluft über eine Leitung 3 vom Materialkühler (nicht gezeigt), der nach dem Ofen 1 angeschlossen ist, transportiert. Der Vorkalzinierungsstufe wird bei 34 Brennstoff zugeführt. Die Ofen- und Vorkalzinierungs-Rauchgase werden durch die Vorwärmstufe durch ein Gebläse 10 abgesaugt und durch die Leitung 18 einem Filter 31 zugeführt, z. B. einem Elektrofilter, in dem die Rauchgase vom mitgeführten Materialstaub gereinigt werden, der durch einen Auslaß 33 und ggf. Homogenisierungsbehälter (nicht gezeigt) abgegeben und zur Ofenanlage zur erneuten Behandlung dahin zusammen mit dem bei 9 eingeleiteten Rohmaterialien wiederverwendet wird. Gereinigtes Rauchgas wird in die Atmosphäre aus dem Filter 31 über ein Gebläse und einen Schacht 32 abgegeben. Das Ofensteigrohr 2 ist mit der Bypass-Installation 20-30 zum Ableiten eines Teils des Ofenrauchgases aus der Vorkalzinierungsstufe und der Vorwärmstufe zum Filter 31 versehen. Nach dem Abschrecken mittels umgewälzten, gekühlten Bypass-Staubs, der über einem Förderer 28 eingeleitet wird, und mittels umgewälzten, gekühlten Rauchgases, das über eine Leitung 22 in eine Abschreck- oder Mischkammer 21 eingeleitet wird, die in der Bypassleitung 20 montiert ist, wird das Rauchgas zu einem zylindrischen Reaktor 23 mit einem konischen Boden und einem zentralen Einlaß für Rauchgas tranportiert. Gleichzeitig mit der Zufuhr von Rauchgas in den Reaktor 23 wird Wasser in diesen über eine Düse 24 um den oder nahe dem Boden des Reakiros injiziert. Das Abschreckmittel zur Umwälzung von gekühltem Staub- und Rauchgas bewirkt, daß sich Salze einschließlich Fluoriden im Rauchgas kondensieren und verfestigen, so daß deren Verstopfungswirkung vor der Behandlung im Reaktor beseitigt wird, und die Einleitung von Wasser durch die Düse 24 bewirkt eine Dispersion des Wassers auf den Staubpartikeln und damit eine Verdampfung des Wassers im Reaktor aus diesen Partikeln, wodurch die Rauchgastemperatur im Reaktor weiter auf etwa 150ºC abgesenkt wird. Salze und die Staubpartikel, die mit dem Rauchgas eingeführt werden, werden auf den Oberflächen der befeuchteten, umgewälzten Staubpartikel gefangen, so daß diese Partikel der Größe nach wachsen und nach oben durch den Reaktor 23 bei der Verdampfung des Wassers transportiert werden. Diese Partikel werden dann aus dem Rauchgas in einem Separator 25, der nach dem Reaktor 23 angeschlossen ist, ausgefällt, und die ausgefällten Partikel werden aus dem Separator 25 dann in einen Behälter 26 gefördert, um zum Reaktor 23 entweder über einen Förderer 28 oder zu einer Mischkammer 21 über eine Leitung 28' zurückgeleitet zu werden, oder werden aus dem Prozeß über einen Auslaß 27 ausgeschieden. Aufgrund eines Gebläses 30 wird dann gereinigtes Bypass- Rauchgas durch eine Leitung 29 zu einem Filter 31 zur Endreinigung des letzten Materialstaub-Feinrückstandes zusammen mit der Reinigung des Rauchgases aus der Vorheizstufe transportiert. Mittels eines Drosselventils 34 in der Leitung 29 und über die Leitung 22 kann ein Teil des gereinigten, gekühlten Bypass-Rauchgases zur Mischkammer 21 umgewälzt werden, um darin als Kühlmittel für das im Bypass geführte Rauchgas vom Ofen 1 verwendet zu werden.Raw materials are fed to the plant at 9, preheated in countercurrent by flue gas from a rotary kiln 1 in a cyclone preheating stage consisting of cyclones 6, 7 and 8 and associated risers 15, 16 and 17 and material lines 12, 13 and 14, precalcined in a suspension precalcination stage 4, from which flue gas is precipitated in a cyclone separator 5 and which is fed to the kiln 1 as preheated and precalcined raw material are passed through a line 11. Combustion air is transported to the precalcination stage 4 partly as furnace flue gas via a furnace riser 2, and partly as used cooling air via a line 3 from the material cooler (not shown) connected after the furnace 1. Fuel is fed to the precalcination stage at 34. The furnace and precalcination flue gases are sucked through the preheating stage by a fan 10 and fed through line 18 to a filter 31, e.g. an electrostatic precipitator, in which the flue gases are cleaned of entrained material dust, which is discharged through an outlet 33 and optionally homogenization vessel (not shown) and reused in the furnace plant for further treatment there together with the raw materials introduced at 9. Cleaned flue gas is discharged into the atmosphere from the filter 31 via a fan and a shaft 32. The furnace riser 2 is provided with the bypass installation 20-30 for diverting part of the furnace flue gas from the precalcination stage and the preheating stage to the filter 31. After quenching by means of circulated, cooled bypass dust introduced via a conveyor 28 and by means of circulated, cooled flue gas introduced via a line 22 into a quenching or mixing chamber 21 mounted in the bypass line 20, the flue gas is transported to a cylindrical reactor 23 with a conical bottom and a central inlet for flue gas. Simultaneously with the supply of flue gas to the reactor 23, water is injected into it via a nozzle 24 around or near the bottom of the reactor. The quenching agent for circulating cooled dust and flue gas causes salts including fluorides in the flue gas to condense and solidify so that their clogging effect is eliminated prior to treatment in the reactor and the introduction of water through the nozzle 24 causes dispersion of the water on the dust particles and thus evaporation of the water in the reactor from these particles, thereby further lowering the flue gas temperature in the reactor to about 150°C. Salts and the dust particles introduced with the flue gas are trapped on the surfaces of the moistened, circulated dust particles so that these particles grow in size and are carried upwards through the reactor 23 as the water evaporates. These particles are then precipitated from the flue gas in a separator 25 connected downstream of the reactor 23 and the precipitated particles are then conveyed from the separator 25 into a container 26 to be returned to the reactor 23 either via a conveyor 28 or to a mixing chamber 21 via a line 28', or are eliminated from the process via an outlet 27. Due to a fan 30, cleaned bypass flue gas is then transported through a line 29 to a filter 31 for final cleaning of the last material dust fine residue together with the cleaning of the flue gas from the preheating stage. By means of a throttle valve 34 in the line 29 and via the line 22, a portion of the cleaned, cooled bypass flue gas can be circulated to the mixing chamber 21 to be used therein as a coolant for the bypassed flue gas from the furnace 1.
Berechnungen zeigen, daß die Zunahme der Betriebskosten einer Bypass- Installationsanlage gem. der Erfindung insoweit mäßig ist, als die Zunahme hauptsächlich auf einem Anstieg des Verbrauchs an Elektroenergie für das Gebläse 30 zurückzuführen ist, und daß der Druckverlust über dem Reaktor 30 und dem Separator 25 auf 100 bis 200 mmWC begrenzt werden kann, was nur geringfügig mehr als der Druckverlust über einem üblichen Kühlturm ist, der gem. der Erfindung durch diese Teile der Bypass-Installation ersetzt wird.Calculations show that the increase in operating costs of a bypass installation according to the invention is moderate in that the increase is mainly due to an increase in the consumption of electrical energy for the fan 30, and that the pressure loss across the reactor 30 and the separator 25 can be limited to 100 to 200 mmWC, which is only slightly more than the pressure loss across a conventional cooling tower which is replaced by these parts of the bypass installation according to the invention.
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